撮像装置及びその制御方法
【課題】 電子ズームを連続的に行っている時に読み出し方法を切り換えた場合にも、切り換え時に違和感の無い画像を表示できるようにする。
【解決手段】 撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、指示された電子ズームのズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には撮像素子の第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出す第１の読み出し方法で、小さい場合には撮像素子の第１の領域よりも広い第２の領域から第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出す第２の読み出し方法で、切り換えて撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出し、ズーム倍率の変化に応じて読み出し方法を切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶手段に記憶し、読み出し方法を切り換えてから予め決められたフレーム数の間は記憶した画像信号を、それ以外のフレームでは読み出した画像信号を、指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する。
【解決手段】 撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、指示された電子ズームのズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には撮像素子の第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出す第１の読み出し方法で、小さい場合には撮像素子の第１の領域よりも広い第２の領域から第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出す第２の読み出し方法で、切り換えて撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出し、ズーム倍率の変化に応じて読み出し方法を切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶手段に記憶し、読み出し方法を切り換えてから予め決められたフレーム数の間は記憶した画像信号を、それ以外のフレームでは読み出した画像信号を、指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、電子ズーム機能を有する撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラなどの撮像装置において、イメージセンサなどの一部の画像領域から得られる画像を拡大処理して表示や記録を行う電子ズームは、一般的な機能となっている。図８（ａ）は、電子ズームを連続的に行った場合の画像の一例を示す図であり、ズーム倍率が大きくなるにつれて、フレームａからｈに示すように、人物が拡大されていく様子を示している。電子ズームは、ズームレンズが無くても拡大画像を得ることができたり、ズームレンズのズーム倍率以上の拡大画像を得ることができるといった利点がある一方、ズーム倍率が大きくなるにつれて、拡大処理された画像の画質の劣化が大きくなるという問題がある。
【０００３】
一方、こうした撮像装置に使用される撮像素子の画素数は年々増加しており、近年では、１０００万画素を超えるものまである。このような撮像装置で、画像を所定周期で更新して液晶モニタに映し出す電子ビューファインダ（ＥＶＦ）や、動画記録を行う場合、ＥＶＦや動画記録用の画素数の画像を得るために、画素を加算したり間引きしたりしている。
【０００４】
そこで、特許文献１では、ＥＶＦや動画記録時に、ズーム倍率が比較的低い時には加算もしくは間引きを行って撮像素子から画像を読み出し、ズーム倍率が比較的高い時には加算も間引きも行わずに画像を読み出すことが開示されている。これにより、電子ズームによる画質の低下ができるだけ発生しないようにしている。
【０００５】
一方、特許文献２では、電子ズームと光学ズームとが重複する部分を予め用意しておき、変化にヒステリシスがあるように制御を行うことで、画質の急激な変化が起きる頻度を下げるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０７８０８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、加算もしくは間引きを行う読み出しと、加算も間引きも行わない読み出しとを切り換える際に、急激に画質が変化するという問題が発生する。
【０００８】
更に、一部のイメージセンサでは、特許文献１で示したような読み出しの切り換えを行った場合に、センサが自動補正等を行い、数フレーム正常な画像信号が出力されないという現象が発生する。図８（ｂ）は、このような現象を示した一例であり、フレームａからｄはズーム倍率が低く、加算もしくは間引き読み出しを行ったフレームを表しており、フレームｇ及びｈは、加算も間引きも行わずに読み出しを行ったフレームを表している。そして、フレームｅ及びｆは、読み出しの切り換えを行った場合に異常画像が出力される様子を示している。
【０００９】
この様なセンサでは、図８（ｃ）で示すように、異常画像が出力される直前の正常画像を記憶しておき、この画像で異常画像を置き換える事で異常画像が出力されないように処理を行っている。しかしながら、電子ズームの連続的な動作中に、異常画像を直前の正常画像でそのまま置き換えてしまうと、出力された画像に違和感が生じてしまう。図８（ｃ）に示す例では、フレームｅ及びｆにおいて、図８（ｂ）に示すような異常画像の代わりにフレームｄの画像が出力されている。この場合、本来であれば、徐々に画角が狭くなり、人物が拡大されていかなければならないところ、同じ画角で同じ大きさの人物が繰り返し表示されるため、フレームｆからｇに変わるときに、人物の大きさが急激に変わってしまい、違和感を与えてしまう。
【００１０】
また、特許文献２において電子ズームと光学ズームとの切り換えに対してヒステリシスを設けたように、読み出しの切り換え時にヒステリシスを設けた場合、画質の急激な変化が発生する頻度を低減することはできるが、発生を防ぐことはできない。
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、電子ズームを連続的に行っている時に読み出し方法を切り換えた場合にも、切り換え時に違和感の無い画像を表示できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、入射した光学像を画像信号に変換する撮像素子と、電子ズームのズーム倍率を指示する指示手段と、前記指示手段により指示されたズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には第１の読み出し方法で、前記指示手段により指示されたズーム倍率が前記予め決められたズーム倍率よりも小さい場合には第２の読み出し方法で、切り換えて前記撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出す読み出し手段と、前記ズーム倍率の変化に応じて前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶する記憶手段と、前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換えてから予め決められたフレーム数の間は前記記憶手段に記憶された画像信号を、それ以外のフレームでは前記読み出し手段により読み出した画像信号を、前記指示手段により指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する信号処理手段とを有し、前記第１の読み出し方法では、前記撮像素子の予め決められた第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出し、前記第２の読み出し方法では、前記撮像素子の前記第１の領域よりも広い予め決められた第２の領域から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子ズームを連続的に行っている時に読み出し方法を切り換えた場合にも、切り換え時に違和感の無い画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】電子ズーム時の操作スイッチの一例を示す図。
【図３】１／３読み出しと独立読み出しとの画質の違いを示す図。
【図４】（ａ）は本実施形態におけるテレ方向に電子ズーム中の画像を説明する図、（ｂ）は本実施形態におけるワイド方向に電子ズーム中の画像を説明する図。
【図５】（ａ）は本実施形態における通常動作時のデータの流れ、（ｂ）は本実施形態における読出しが切り換わった直後のデータの流れを示す図。
【図６】従来の電子ズームのズーム倍率と画質の変化の一例を示す図。
【図７】本実施形態における電子ズームのズーム倍率と画質の変化の一例を示す図。
【図８】従来の電子ズームの問題点を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の一例として、デジタル一眼レフカメラの概略構成を示すブロック図であり、１００がカメラ本体、２００が交換式のレンズユニットを示している。また、１０１は全体制御・演算部であり、各種の演算処理を行い、カメラ本体１００とレンズユニット２００の全体を統括的に制御する。
【００１７】
レンズユニット２００において、２０２は被写体の光学像を撮像素子１０６に結像させる、通常は複数のレンズから成る撮像レンズ、２０３は撮像レンズ２０２の焦点が合うように駆動するレンズ駆動部である。２０４は被写体からの反射光がレンズを通る光量を制御する絞り機構で、２０５は絞り機構２０４を駆動する絞り駆動部である。レンズユニット２００とカメラ本体１００との間は、取り外して交換することが可能で、接続時には、制御信号、状態信号、データ信号などを通信する機能も備えている。なお、接続時の通信では、カメラ本体１００の全体制御・演算部１０１とレンズ制御部２０１が送信／受信の管理を行っている。
【００１８】
また、カメラ本体１００において、１０２はレンズユニット２００を介して入射した光学像を、ファインダー使用時には不図示のファインダーに導き、撮影時は跳ね上がって、撮像素子１０６へと導く、クイックリターン（ＱＲ）ミラーである。１０３はＱＲミラーを駆動するミラー駆動部である。１０４はいわゆる一眼レフカメラに使用されるフォーカルプレーン型の先幕／後幕に相当するシャッタ幕を有するシャッタであり、レンズユニット２００を介して入射した光学像の露光時間の制御と遮光を行う。１０５はシャッタ１０４の駆動を行うシャッタ駆動部である。
【００１９】
１０６は撮像レンズ２０２により結像された被写体の光学像を画像信号として取り込むための、例えば、ＣＭＯＳセンサなどのＸ−Ｙアドレス型の撮像素子である。本実施形態では、各画素から画像信号をそれぞれ独立に読み出す方法（以下、「独立読み出し」と呼ぶ。）と、各画素の画像信号を縦と横それぞれ１／３に加算もしくは間引きして読み出す方法（以下、「１／３読み出し」と呼ぶ。）のいずれかにより駆動できる。なお、独立読み出しと１／３読み出しの詳しい駆動方法は後述する。
【００２０】
１０７は撮像素子１０６から出力される画像信号の増幅処理や、アナログからデジタルへの変換を行うＡ／Ｄ変換処理、Ａ／Ｄ変換後の画像データに対するキズ補正等の各種の補正処理、或いは、画像データを圧縮する圧縮処理等を行う撮像信号処理部である。１０８は撮像素子１０６と撮像信号処理部１０７に対して各種のタイミング信号を出力するタイミング発生部である。
【００２１】
１０９は撮像信号処理部１０７により処理された画像データ等を一時的に記憶し、また各種の調整値や全体制御・演算部１０１による各種の制御を実行させるためのプログラムなどを恒久的に記憶するためのメモリ部である。１１０は記録媒体１１１に対する画像データ等の記録処理又は記録媒体１１１から画像データ等の読み出し処理を行うための記録媒体制御インターフェース（Ｉ／Ｆ）部である。１１１は画像データ等の各種のデータを記録する半導体メモリ等からなる着脱可能な記録媒体である。
【００２２】
１１２は撮影した静止画像や動画像等を表示する表示部１１３を駆動する表示駆動部である。１１４はＳＷインターフェースであり、ＳＷ１１５の入力を検知して全体制御・演算部１０１へ電子ズームのＳＷ１１５の操作状態を送る。ＳＷ１１５は、図２に示すようなズーム操作を指示するためのワイド（Ｗｉｄｅ）スイッチ及びテレ（Ｔｅｌｅ）スイッチを含み、ユーザはこれらのスイッチを操作することで、電子ズームにより撮影画角を変える指示をすることができる。なお、ズーム操作を指示するためのスイッチの形状はこれに限られるものではなく、例えば、スライド式のスイッチやシーソー型のスイッチなど、ズーム方向を指示できるようなものであれば、どのような形状であっても構わない。また、レンズユニット２００がズームレンズ及びズームリングを有する場合、ズームリングを利用することも可能である。
【００２３】
ここで、本実施形態における「独立読み出し」（第１の読み出し方法）と「１／３読み出し」（第２の読み出し方法）とについて説明する。最初に、１／３読み出しについて説明する。
【００２４】
上述したように、現在、一般的なデジタル一眼レフカメラで用いられている撮像素子１０６の画素数は非常に多く、撮像素子の全画素もしくは広範囲（第２の領域）を動画に対応したフレームレートで読み出すことができない。そこで、ＥＶＦや動画撮影時には、撮像素子から読み出す画素数を、フレーム毎に、例えば、縦を１／３に間引き、横を１／３になるように加算するなどして（第２の解像度）、動画のフレームレートに対応できる画素数に減らして画像を荒くしている。ただし、電子ズームの倍率が低い場合には、画像の荒さは問題となるレベルではない。図３（ａ）は、１／３読み出しで得られる画像の概念を示す図である。
【００２５】
また、一般的に加算を行った画像と間引きを行った画像とを比較した場合、加算を行った方がモワレや偽色が発生しにくくなり画質は良くなる。しかし、間引きに比べ加算を行う回路の方が複雑になるため、読み出す画素数を減らす場合、加算と間引き両方の方法が存在している。本実施形態では、加算の方法と間引きの方法、どちらの方法でも用いることが可能である。
【００２６】
次に、独立読み出しについて説明する。１／３読み出しで読み出している場合、電子ズームの倍率が低い場合には、この様な読み出しでも問題が無いが、電子ズームの倍率が高くなってくると、画像の荒さが目立ってくる。そのため読み出し方法を切り換え、加算も間引きもしないで（第１の解像度）、各画素の画像データをそれぞれ独立して読出す独立読み出しにする。この場合、撮像素子１０６の全画面もしくは広範囲を動画に対応したフレームレートで読み出すことができないため、動画のフレームレートで読み出すことが可能な撮像素子１０６の中心付近の狭い範囲（第１の領域）を、フレーム毎に読み出す。従って、独立読み出しは、この読み出し可能な範囲を画角とするズーム倍率以上のズーム倍率が指示された場合には有効であるが、それよりも小さいズーム倍率が指示された場合には必要な画角を得ることができないため、用いることはできない。
【００２７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）と同じズーム倍率で画像を独立読み出しした場合の画像の概念を示す図である。電子ズームの倍率が高くなった場合には、この様に狭い範囲の画素全てから独立に読み出した画像を用いることにより画像が荒くならないようにしている。本実施形態では、１／３読み出しに対して、この様に加算も間引きも行わない読み出しを独立読み出しと表現している。
【００２８】
図４は本発明の実施形態における電子ズームの変化の様子を模式的に示した図である。
【００２９】
図４（ａ）は、テレ方向のズーム操作に応じた電子ズームにより画角が狭くなっていく場合の被写体の大きさの変化を示しており、図２のＴｅｌｅスイッチを押し続けているときの動作に相当する。各フレームの画角は、記録される動画の更新タイミングに同期して変化するように制御する。また、フレームａ〜ｄは１／３読み出しにより得られた画像で、ｇ〜ｈ間は独立読み出しにより得られた画像である。
【００３０】
電子ズームを行う場合には、読み出し方法の切換えを行わない方が画像が滑らかに変化して画質的にはよいのであるが、上述したように、現状のデジタル一眼レフカメラでは動画に必要なフレームレートで全画素を読み出すことができない。そのため、ある程度画質を維持しつつ電子ズームを行うためには、このような読出しの切換えが必要となってくる。本実施形態では、１／３読み出しから独立読み出しへの切り換え時に、図８（ｂ）に示すような異常画像が出力されないように、次のような処理を行う。
【００３１】
即ち、本実施形態ではフレームｄで取得した画像を一時保存しておき、その画像をフレームｅとｆで、これらのフレームにおけるズーム倍率に相当する大きさに拡大して、異常画像と置き換える。この様に、画像を置き換えることにより異常画像を表示することなく、また滑らかに拡大が行われた動画を取得することが可能となる。但し、この時はフレームｆからｇへの切り換わりで、１／３読み出しから独立読み出しへの切り換えが完了するため、画像の倍率は滑らかに変化するが、コントラストが大きく変化して、一気に画質が良くなるという現象が発生してしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態では、フレームｆの画像のコントラストとの差が小さくなるように、フレームｇの画像のコントラストを下げて表示し、次のフレームから画角を狭めると同時に徐々にコントラストを上げていく処理を行う。このようにすることで、フレームｆからｇで読み出し方法が切り換わった時にも、画質が大きく変化しないようにする。
【００３３】
図４（ｂ）は、ワイド方向のズーム動作に応じた電子ズームにより画角が広くなっていく場合の被写体の大きさの変化を示しており、図２のＷｉｄｅスイッチを押し続けているときの動作に相当する。各フレームの画角は、記録される動画の更新タイミングに同期して変化するように制御する。また、フレームａ〜ｃは独立読み出しにより得られた画像で、フレームｇ〜ｈは１／３読み出しにより得られた画像である。
【００３４】
本実施形態では、独立読み出しから１／３読み出しに切り換えたときにも、また撮像素子１０６の自動補正などの影響により動画記録に適さない異常画像が得られてしまう。
【００３５】
そこで、本発明ではフレームｄで画像を取得しておくときに予めフレームｆ相当のズーム倍率で画像を取得しこれをメモリに保存しておき、これをフレームｉとする。このフレームｉをフレームｄとｅのタイミングに相当する大きさに拡大して、異常画像を置換え、そして、フレームｆのタイミングでフレームｉの画像を出力することで、異常画像を表示することなくまた滑らかに拡大が行われる動画を取得することが可能となる。但し、この時もフレームｆからｇへの切り換わりで、独立読み出しから１／３読み出しへの切り換えが完了するため、画像の倍率は滑らかに変化するが、コントラストが大きく変化して、一気に画質が悪くなるという現象が発生してしまう。
【００３６】
そこで、本実施形態では、フレームｇの画像のコントラストとの差が小さくなるように、フレームｄからｆにかけて画像のコントラストを徐々に下げて表示する処理を行う。このようにすることで、フレームｆからｇに読み出し方法が切り換わった時にも、画質が大きく変化しないようにすることができる。
【００３７】
図５は、図４（ａ）もしくは図４（ｂ）で示したテレ方向／ワイド方向の電子ズームを行ったときの画像信号の流れを示したものである。図５（ａ）は画像の置き換えを行っていない通常の信号の流れを示し、図５（ｂ）は画像の置き換えを行っているときの信号の流れを示している。
【００３８】
図５（ａ）において、撮像素子１０６により撮影された画像信号は撮像信号処理部１０７に読み出され処理される。図５（ａ）はこの撮像信号処理部１０７の内部機能を示している。撮像素子１０６から画像信号が読み出される。これを現像によりＹＵＶの画像信号に変換する。変換したときに電子ズームとして必要な部分の切り出しを同時に行う。
【００３９】
この切り出しを行ったＹＵＶ画像信号に対して、リサイズ１において画像の拡大／縮小を行い、表示用の画像信号を生成してＶＲＡＭに一旦記憶した後、表示部１１３に表示する。このとき、表示部１１３にその時のズーム倍率に適合した表示となるよう、リサイズ１では画像の拡大／縮小を行う必要がある。
【００４０】
また、同時に切り出しを行ったＹＵＶ画像信号に対してリサイズ２において画像の拡大／縮小を行い、動画記録用の画像信号を生成する。この中間画像であるＹＵＶ画像に動画用の圧縮を行い、動画データを生成し、これを記録媒体１１１に記録する。これらの処理を、図４（ａ）におけるフレームａ〜ｄ及びフレームｇ〜ｈ、図４（ｂ）におけるフレームａ〜ｃ及びフレームｇ〜ｈで行う。但し、図４（ｂ）のフレームｇでは、リサイズ１及び２において、上述したようにフレームｆとのコントラストの差を小さくするように、コントラストを下げ、次のフレームからフレームｈに向けて、徐々にコントラストを上げていく処理を行う。
【００４１】
一方、図５（ｂ）において、図５（ａ）と同様に、撮像素子１０６により撮影された画像信号は撮像信号処理部１０７に読み出される。しかし、この画像信号は読み出し方法を切り換えたときの異常画像なので、その後処理は行わない。代わりに、事前に取得したＹＵＶの中間画像である中間画像ｏｌｄを用いる。このＹＵＶ画像ｏｌｄには、読み出し方法を切り換える直前の正常な画像を保存しておき使用する。
【００４２】
中間画像ｏｌｄに対してリサイズ１において画像の拡大／縮小を行い、表示用の画像信号を生成してＶＲＡＭに一旦記憶した後、表示部１１３に表示する。このとき、表示部１１３にその時のズーム倍率に適合した表示となるよう、リサイズ１は画像の拡大／縮小を行う必要がある。
【００４３】
また、同時に中間画像ｏｌｄに対してリサイズ２において画像の拡大／縮小を行い、動画記録用の画像信号を生成する。この中間画像であるＹＵＶ画像に動画用の圧縮を行い、動画データを生成し、これを記録媒体１１１に記録する。これらの処理を、図４（ａ）のフレームｅ〜ｆ及び図４（ｂ）におけるフレームｄ〜ｆで行う。但し、図４（ｂ）のフレームｆはリサイズを行わずに図４（ｂ）のフレームｉの画像そのままのサイズで利用する。また、図４（ｂ）のフレームｄ〜ｆでは、リサイズ１及び２において、上述したようにフレームｇとのコントラストの差を小さくするように、コントラストを徐々に下げていく処理を行う。
【００４４】
ズーム倍率の変化に対する画質の変化を図６と図７とを用いて説明する。図６は、従来の処理による画質の変化を示し、図７は、本実施形態の処理による画質の変化を示す。図６、図７共に、横軸がズーム倍率、縦軸が画像の拡大率であり、拡大率が大きい程、画質が劣化する。また、太線が１／３読み出しの変化、細線が独立読み出しの変化、点線が読み出し方法の切り換えを行わなかった場合の変化となっている。
【００４５】
図６において、ａ〜ｅの間はズーム倍率が上がるのに応じて徐々に画質が劣化していくが、読み出しの切り換えを行わずに、そのまま拡大を行うとｇまで画質の劣化が進んでしまう。この様な劣化を防ぐために、ｅで１／３読み出しから独立読み出しに切換える事によりｂになる。ｂ〜ｄの間はまたズーム倍率を上げるのに応じて徐々に画質が劣化するが、ｇ程の劣化は発生しない。なお、ｅからｂに変わる時は、図３（ａ）から（ｂ）へ画質が一気によくなる。
【００４６】
また、図６において、ｄ〜ｆの間はズーム倍率が下がるのに応じて徐々に画質が良くなっていく。そして、ｆで独立読み出しから１／３読み出しに切り換えることによりｃとなる。ここでは図３（ｂ）から（ａ）へ画質が劣化する。これ以降、ｃ〜ａの間はズーム倍率を下げるのに応じて徐々に画質が良くなっていく。図３（ａ）から（ｂ）、（ｂ）から（ａ）への急激な画質の変化はユーザーにとっては見苦しいものである。
【００４７】
そこで、本実施形態では、図７に示すようにｅからｂへの変化が急激にならないようズーム倍率アップに対して滑らかに変化するように制御を行う。同様に、ｆからｃへの変化もズーム倍率ダウンの対して滑らかに変化するように制御を行う。
【００４８】
即ち、上述したように、図５のリサイズ１及び２の処理において、コントラストを意図的に下げる。図７のｅからｂでは画質が急激に変化しないようにｅではあらかじめコントラストを下げておき、ｅからｂで徐々にコントラストを上げていく。同様に、図７のｆからｃでは徐々にコントラストを下げていき、ｃの読み出し切り換え時に画質が急激に悪化しないように制御を行う。
【００４９】
上記の通り本実施形態によれば、電子ズーム時における読み出し方法の切り換え時にも、ズーム倍率が滑らかに変化するとともに、画質が急激に変化することのない画像を出力することが可能になる。
【００５０】
なお、上述した例では、読み出し方法として、１／３読み出しと独立読み出しとを説明したが、本発明はこれに限るものではなく、加算及び間引き率を１／２や１／４等１／３以外にしても良い。また、独立読み出しではなく、加算及び間引き率が、他方の読み出しにおける加算及び間引き率よりも低い読み出し方法であっても構わない。
【００５１】
また、上述した例では、読み出し方法が２種類の場合について説明したが、３種類以上の場合であっても、読み出し方法の切り換え時に上述した処理を行うことで、本発明を適用することが可能である。
【００５２】
また、図４に示す例では、異常画像が２フレームである場合について説明したが、各カメラの読み出し方法の切り換え時の異常画像のフレーム数は予め調べることができるので、それにより予め決められたフレーム数の間、異常画像を置き換えるようにすればよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、電子ズーム機能を有する撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラなどの撮像装置において、イメージセンサなどの一部の画像領域から得られる画像を拡大処理して表示や記録を行う電子ズームは、一般的な機能となっている。図８（ａ）は、電子ズームを連続的に行った場合の画像の一例を示す図であり、ズーム倍率が大きくなるにつれて、フレームａからｈに示すように、人物が拡大されていく様子を示している。電子ズームは、ズームレンズが無くても拡大画像を得ることができたり、ズームレンズのズーム倍率以上の拡大画像を得ることができるといった利点がある一方、ズーム倍率が大きくなるにつれて、拡大処理された画像の画質の劣化が大きくなるという問題がある。
【０００３】
一方、こうした撮像装置に使用される撮像素子の画素数は年々増加しており、近年では、１０００万画素を超えるものまである。このような撮像装置で、画像を所定周期で更新して液晶モニタに映し出す電子ビューファインダ（ＥＶＦ）や、動画記録を行う場合、ＥＶＦや動画記録用の画素数の画像を得るために、画素を加算したり間引きしたりしている。
【０００４】
そこで、特許文献１では、ＥＶＦや動画記録時に、ズーム倍率が比較的低い時には加算もしくは間引きを行って撮像素子から画像を読み出し、ズーム倍率が比較的高い時には加算も間引きも行わずに画像を読み出すことが開示されている。これにより、電子ズームによる画質の低下ができるだけ発生しないようにしている。
【０００５】
一方、特許文献２では、電子ズームと光学ズームとが重複する部分を予め用意しておき、変化にヒステリシスがあるように制御を行うことで、画質の急激な変化が起きる頻度を下げるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０７８０８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、加算もしくは間引きを行う読み出しと、加算も間引きも行わない読み出しとを切り換える際に、急激に画質が変化するという問題が発生する。
【０００８】
更に、一部のイメージセンサでは、特許文献１で示したような読み出しの切り換えを行った場合に、センサが自動補正等を行い、数フレーム正常な画像信号が出力されないという現象が発生する。図８（ｂ）は、このような現象を示した一例であり、フレームａからｄはズーム倍率が低く、加算もしくは間引き読み出しを行ったフレームを表しており、フレームｇ及びｈは、加算も間引きも行わずに読み出しを行ったフレームを表している。そして、フレームｅ及びｆは、読み出しの切り換えを行った場合に異常画像が出力される様子を示している。
【０００９】
この様なセンサでは、図８（ｃ）で示すように、異常画像が出力される直前の正常画像を記憶しておき、この画像で異常画像を置き換える事で異常画像が出力されないように処理を行っている。しかしながら、電子ズームの連続的な動作中に、異常画像を直前の正常画像でそのまま置き換えてしまうと、出力された画像に違和感が生じてしまう。図８（ｃ）に示す例では、フレームｅ及びｆにおいて、図８（ｂ）に示すような異常画像の代わりにフレームｄの画像が出力されている。この場合、本来であれば、徐々に画角が狭くなり、人物が拡大されていかなければならないところ、同じ画角で同じ大きさの人物が繰り返し表示されるため、フレームｆからｇに変わるときに、人物の大きさが急激に変わってしまい、違和感を与えてしまう。
【００１０】
また、特許文献２において電子ズームと光学ズームとの切り換えに対してヒステリシスを設けたように、読み出しの切り換え時にヒステリシスを設けた場合、画質の急激な変化が発生する頻度を低減することはできるが、発生を防ぐことはできない。
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、電子ズームを連続的に行っている時に読み出し方法を切り換えた場合にも、切り換え時に違和感の無い画像を表示できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、入射した光学像を画像信号に変換する撮像素子と、電子ズームのズーム倍率を指示する指示手段と、前記指示手段により指示されたズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には第１の読み出し方法で、前記指示手段により指示されたズーム倍率が前記予め決められたズーム倍率よりも小さい場合には第２の読み出し方法で、切り換えて前記撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出す読み出し手段と、前記ズーム倍率の変化に応じて前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶する記憶手段と、前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換えてから予め決められたフレーム数の間は前記記憶手段に記憶された画像信号を、それ以外のフレームでは前記読み出し手段により読み出した画像信号を、前記指示手段により指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する信号処理手段とを有し、前記第１の読み出し方法では、前記撮像素子の予め決められた第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出し、前記第２の読み出し方法では、前記撮像素子の前記第１の領域よりも広い予め決められた第２の領域から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子ズームを連続的に行っている時に読み出し方法を切り換えた場合にも、切り換え時に違和感の無い画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】電子ズーム時の操作スイッチの一例を示す図。
【図３】１／３読み出しと独立読み出しとの画質の違いを示す図。
【図４】（ａ）は本実施形態におけるテレ方向に電子ズーム中の画像を説明する図、（ｂ）は本実施形態におけるワイド方向に電子ズーム中の画像を説明する図。
【図５】（ａ）は本実施形態における通常動作時のデータの流れ、（ｂ）は本実施形態における読出しが切り換わった直後のデータの流れを示す図。
【図６】従来の電子ズームのズーム倍率と画質の変化の一例を示す図。
【図７】本実施形態における電子ズームのズーム倍率と画質の変化の一例を示す図。
【図８】従来の電子ズームの問題点を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の一例として、デジタル一眼レフカメラの概略構成を示すブロック図であり、１００がカメラ本体、２００が交換式のレンズユニットを示している。また、１０１は全体制御・演算部であり、各種の演算処理を行い、カメラ本体１００とレンズユニット２００の全体を統括的に制御する。
【００１７】
レンズユニット２００において、２０２は被写体の光学像を撮像素子１０６に結像させる、通常は複数のレンズから成る撮像レンズ、２０３は撮像レンズ２０２の焦点が合うように駆動するレンズ駆動部である。２０４は被写体からの反射光がレンズを通る光量を制御する絞り機構で、２０５は絞り機構２０４を駆動する絞り駆動部である。レンズユニット２００とカメラ本体１００との間は、取り外して交換することが可能で、接続時には、制御信号、状態信号、データ信号などを通信する機能も備えている。なお、接続時の通信では、カメラ本体１００の全体制御・演算部１０１とレンズ制御部２０１が送信／受信の管理を行っている。
【００１８】
また、カメラ本体１００において、１０２はレンズユニット２００を介して入射した光学像を、ファインダー使用時には不図示のファインダーに導き、撮影時は跳ね上がって、撮像素子１０６へと導く、クイックリターン（ＱＲ）ミラーである。１０３はＱＲミラーを駆動するミラー駆動部である。１０４はいわゆる一眼レフカメラに使用されるフォーカルプレーン型の先幕／後幕に相当するシャッタ幕を有するシャッタであり、レンズユニット２００を介して入射した光学像の露光時間の制御と遮光を行う。１０５はシャッタ１０４の駆動を行うシャッタ駆動部である。
【００１９】
１０６は撮像レンズ２０２により結像された被写体の光学像を画像信号として取り込むための、例えば、ＣＭＯＳセンサなどのＸ−Ｙアドレス型の撮像素子である。本実施形態では、各画素から画像信号をそれぞれ独立に読み出す方法（以下、「独立読み出し」と呼ぶ。）と、各画素の画像信号を縦と横それぞれ１／３に加算もしくは間引きして読み出す方法（以下、「１／３読み出し」と呼ぶ。）のいずれかにより駆動できる。なお、独立読み出しと１／３読み出しの詳しい駆動方法は後述する。
【００２０】
１０７は撮像素子１０６から出力される画像信号の増幅処理や、アナログからデジタルへの変換を行うＡ／Ｄ変換処理、Ａ／Ｄ変換後の画像データに対するキズ補正等の各種の補正処理、或いは、画像データを圧縮する圧縮処理等を行う撮像信号処理部である。１０８は撮像素子１０６と撮像信号処理部１０７に対して各種のタイミング信号を出力するタイミング発生部である。
【００２１】
１０９は撮像信号処理部１０７により処理された画像データ等を一時的に記憶し、また各種の調整値や全体制御・演算部１０１による各種の制御を実行させるためのプログラムなどを恒久的に記憶するためのメモリ部である。１１０は記録媒体１１１に対する画像データ等の記録処理又は記録媒体１１１から画像データ等の読み出し処理を行うための記録媒体制御インターフェース（Ｉ／Ｆ）部である。１１１は画像データ等の各種のデータを記録する半導体メモリ等からなる着脱可能な記録媒体である。
【００２２】
１１２は撮影した静止画像や動画像等を表示する表示部１１３を駆動する表示駆動部である。１１４はＳＷインターフェースであり、ＳＷ１１５の入力を検知して全体制御・演算部１０１へ電子ズームのＳＷ１１５の操作状態を送る。ＳＷ１１５は、図２に示すようなズーム操作を指示するためのワイド（Ｗｉｄｅ）スイッチ及びテレ（Ｔｅｌｅ）スイッチを含み、ユーザはこれらのスイッチを操作することで、電子ズームにより撮影画角を変える指示をすることができる。なお、ズーム操作を指示するためのスイッチの形状はこれに限られるものではなく、例えば、スライド式のスイッチやシーソー型のスイッチなど、ズーム方向を指示できるようなものであれば、どのような形状であっても構わない。また、レンズユニット２００がズームレンズ及びズームリングを有する場合、ズームリングを利用することも可能である。
【００２３】
ここで、本実施形態における「独立読み出し」（第１の読み出し方法）と「１／３読み出し」（第２の読み出し方法）とについて説明する。最初に、１／３読み出しについて説明する。
【００２４】
上述したように、現在、一般的なデジタル一眼レフカメラで用いられている撮像素子１０６の画素数は非常に多く、撮像素子の全画素もしくは広範囲（第２の領域）を動画に対応したフレームレートで読み出すことができない。そこで、ＥＶＦや動画撮影時には、撮像素子から読み出す画素数を、フレーム毎に、例えば、縦を１／３に間引き、横を１／３になるように加算するなどして（第２の解像度）、動画のフレームレートに対応できる画素数に減らして画像を荒くしている。ただし、電子ズームの倍率が低い場合には、画像の荒さは問題となるレベルではない。図３（ａ）は、１／３読み出しで得られる画像の概念を示す図である。
【００２５】
また、一般的に加算を行った画像と間引きを行った画像とを比較した場合、加算を行った方がモワレや偽色が発生しにくくなり画質は良くなる。しかし、間引きに比べ加算を行う回路の方が複雑になるため、読み出す画素数を減らす場合、加算と間引き両方の方法が存在している。本実施形態では、加算の方法と間引きの方法、どちらの方法でも用いることが可能である。
【００２６】
次に、独立読み出しについて説明する。１／３読み出しで読み出している場合、電子ズームの倍率が低い場合には、この様な読み出しでも問題が無いが、電子ズームの倍率が高くなってくると、画像の荒さが目立ってくる。そのため読み出し方法を切り換え、加算も間引きもしないで（第１の解像度）、各画素の画像データをそれぞれ独立して読出す独立読み出しにする。この場合、撮像素子１０６の全画面もしくは広範囲を動画に対応したフレームレートで読み出すことができないため、動画のフレームレートで読み出すことが可能な撮像素子１０６の中心付近の狭い範囲（第１の領域）を、フレーム毎に読み出す。従って、独立読み出しは、この読み出し可能な範囲を画角とするズーム倍率以上のズーム倍率が指示された場合には有効であるが、それよりも小さいズーム倍率が指示された場合には必要な画角を得ることができないため、用いることはできない。
【００２７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）と同じズーム倍率で画像を独立読み出しした場合の画像の概念を示す図である。電子ズームの倍率が高くなった場合には、この様に狭い範囲の画素全てから独立に読み出した画像を用いることにより画像が荒くならないようにしている。本実施形態では、１／３読み出しに対して、この様に加算も間引きも行わない読み出しを独立読み出しと表現している。
【００２８】
図４は本発明の実施形態における電子ズームの変化の様子を模式的に示した図である。
【００２９】
図４（ａ）は、テレ方向のズーム操作に応じた電子ズームにより画角が狭くなっていく場合の被写体の大きさの変化を示しており、図２のＴｅｌｅスイッチを押し続けているときの動作に相当する。各フレームの画角は、記録される動画の更新タイミングに同期して変化するように制御する。また、フレームａ〜ｄは１／３読み出しにより得られた画像で、ｇ〜ｈ間は独立読み出しにより得られた画像である。
【００３０】
電子ズームを行う場合には、読み出し方法の切換えを行わない方が画像が滑らかに変化して画質的にはよいのであるが、上述したように、現状のデジタル一眼レフカメラでは動画に必要なフレームレートで全画素を読み出すことができない。そのため、ある程度画質を維持しつつ電子ズームを行うためには、このような読出しの切換えが必要となってくる。本実施形態では、１／３読み出しから独立読み出しへの切り換え時に、図８（ｂ）に示すような異常画像が出力されないように、次のような処理を行う。
【００３１】
即ち、本実施形態ではフレームｄで取得した画像を一時保存しておき、その画像をフレームｅとｆで、これらのフレームにおけるズーム倍率に相当する大きさに拡大して、異常画像と置き換える。この様に、画像を置き換えることにより異常画像を表示することなく、また滑らかに拡大が行われた動画を取得することが可能となる。但し、この時はフレームｆからｇへの切り換わりで、１／３読み出しから独立読み出しへの切り換えが完了するため、画像の倍率は滑らかに変化するが、コントラストが大きく変化して、一気に画質が良くなるという現象が発生してしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態では、フレームｆの画像のコントラストとの差が小さくなるように、フレームｇの画像のコントラストを下げて表示し、次のフレームから画角を狭めると同時に徐々にコントラストを上げていく処理を行う。このようにすることで、フレームｆからｇで読み出し方法が切り換わった時にも、画質が大きく変化しないようにする。
【００３３】
図４（ｂ）は、ワイド方向のズーム動作に応じた電子ズームにより画角が広くなっていく場合の被写体の大きさの変化を示しており、図２のＷｉｄｅスイッチを押し続けているときの動作に相当する。各フレームの画角は、記録される動画の更新タイミングに同期して変化するように制御する。また、フレームａ〜ｃは独立読み出しにより得られた画像で、フレームｇ〜ｈは１／３読み出しにより得られた画像である。
【００３４】
本実施形態では、独立読み出しから１／３読み出しに切り換えたときにも、また撮像素子１０６の自動補正などの影響により動画記録に適さない異常画像が得られてしまう。
【００３５】
そこで、本発明ではフレームｄで画像を取得しておくときに予めフレームｆ相当のズーム倍率で画像を取得しこれをメモリに保存しておき、これをフレームｉとする。このフレームｉをフレームｄとｅのタイミングに相当する大きさに拡大して、異常画像を置換え、そして、フレームｆのタイミングでフレームｉの画像を出力することで、異常画像を表示することなくまた滑らかに拡大が行われる動画を取得することが可能となる。但し、この時もフレームｆからｇへの切り換わりで、独立読み出しから１／３読み出しへの切り換えが完了するため、画像の倍率は滑らかに変化するが、コントラストが大きく変化して、一気に画質が悪くなるという現象が発生してしまう。
【００３６】
そこで、本実施形態では、フレームｇの画像のコントラストとの差が小さくなるように、フレームｄからｆにかけて画像のコントラストを徐々に下げて表示する処理を行う。このようにすることで、フレームｆからｇに読み出し方法が切り換わった時にも、画質が大きく変化しないようにすることができる。
【００３７】
図５は、図４（ａ）もしくは図４（ｂ）で示したテレ方向／ワイド方向の電子ズームを行ったときの画像信号の流れを示したものである。図５（ａ）は画像の置き換えを行っていない通常の信号の流れを示し、図５（ｂ）は画像の置き換えを行っているときの信号の流れを示している。
【００３８】
図５（ａ）において、撮像素子１０６により撮影された画像信号は撮像信号処理部１０７に読み出され処理される。図５（ａ）はこの撮像信号処理部１０７の内部機能を示している。撮像素子１０６から画像信号が読み出される。これを現像によりＹＵＶの画像信号に変換する。変換したときに電子ズームとして必要な部分の切り出しを同時に行う。
【００３９】
この切り出しを行ったＹＵＶ画像信号に対して、リサイズ１において画像の拡大／縮小を行い、表示用の画像信号を生成してＶＲＡＭに一旦記憶した後、表示部１１３に表示する。このとき、表示部１１３にその時のズーム倍率に適合した表示となるよう、リサイズ１では画像の拡大／縮小を行う必要がある。
【００４０】
また、同時に切り出しを行ったＹＵＶ画像信号に対してリサイズ２において画像の拡大／縮小を行い、動画記録用の画像信号を生成する。この中間画像であるＹＵＶ画像に動画用の圧縮を行い、動画データを生成し、これを記録媒体１１１に記録する。これらの処理を、図４（ａ）におけるフレームａ〜ｄ及びフレームｇ〜ｈ、図４（ｂ）におけるフレームａ〜ｃ及びフレームｇ〜ｈで行う。但し、図４（ｂ）のフレームｇでは、リサイズ１及び２において、上述したようにフレームｆとのコントラストの差を小さくするように、コントラストを下げ、次のフレームからフレームｈに向けて、徐々にコントラストを上げていく処理を行う。
【００４１】
一方、図５（ｂ）において、図５（ａ）と同様に、撮像素子１０６により撮影された画像信号は撮像信号処理部１０７に読み出される。しかし、この画像信号は読み出し方法を切り換えたときの異常画像なので、その後処理は行わない。代わりに、事前に取得したＹＵＶの中間画像である中間画像ｏｌｄを用いる。このＹＵＶ画像ｏｌｄには、読み出し方法を切り換える直前の正常な画像を保存しておき使用する。
【００４２】
中間画像ｏｌｄに対してリサイズ１において画像の拡大／縮小を行い、表示用の画像信号を生成してＶＲＡＭに一旦記憶した後、表示部１１３に表示する。このとき、表示部１１３にその時のズーム倍率に適合した表示となるよう、リサイズ１は画像の拡大／縮小を行う必要がある。
【００４３】
また、同時に中間画像ｏｌｄに対してリサイズ２において画像の拡大／縮小を行い、動画記録用の画像信号を生成する。この中間画像であるＹＵＶ画像に動画用の圧縮を行い、動画データを生成し、これを記録媒体１１１に記録する。これらの処理を、図４（ａ）のフレームｅ〜ｆ及び図４（ｂ）におけるフレームｄ〜ｆで行う。但し、図４（ｂ）のフレームｆはリサイズを行わずに図４（ｂ）のフレームｉの画像そのままのサイズで利用する。また、図４（ｂ）のフレームｄ〜ｆでは、リサイズ１及び２において、上述したようにフレームｇとのコントラストの差を小さくするように、コントラストを徐々に下げていく処理を行う。
【００４４】
ズーム倍率の変化に対する画質の変化を図６と図７とを用いて説明する。図６は、従来の処理による画質の変化を示し、図７は、本実施形態の処理による画質の変化を示す。図６、図７共に、横軸がズーム倍率、縦軸が画像の拡大率であり、拡大率が大きい程、画質が劣化する。また、太線が１／３読み出しの変化、細線が独立読み出しの変化、点線が読み出し方法の切り換えを行わなかった場合の変化となっている。
【００４５】
図６において、ａ〜ｅの間はズーム倍率が上がるのに応じて徐々に画質が劣化していくが、読み出しの切り換えを行わずに、そのまま拡大を行うとｇまで画質の劣化が進んでしまう。この様な劣化を防ぐために、ｅで１／３読み出しから独立読み出しに切換える事によりｂになる。ｂ〜ｄの間はまたズーム倍率を上げるのに応じて徐々に画質が劣化するが、ｇ程の劣化は発生しない。なお、ｅからｂに変わる時は、図３（ａ）から（ｂ）へ画質が一気によくなる。
【００４６】
また、図６において、ｄ〜ｆの間はズーム倍率が下がるのに応じて徐々に画質が良くなっていく。そして、ｆで独立読み出しから１／３読み出しに切り換えることによりｃとなる。ここでは図３（ｂ）から（ａ）へ画質が劣化する。これ以降、ｃ〜ａの間はズーム倍率を下げるのに応じて徐々に画質が良くなっていく。図３（ａ）から（ｂ）、（ｂ）から（ａ）への急激な画質の変化はユーザーにとっては見苦しいものである。
【００４７】
そこで、本実施形態では、図７に示すようにｅからｂへの変化が急激にならないようズーム倍率アップに対して滑らかに変化するように制御を行う。同様に、ｆからｃへの変化もズーム倍率ダウンの対して滑らかに変化するように制御を行う。
【００４８】
即ち、上述したように、図５のリサイズ１及び２の処理において、コントラストを意図的に下げる。図７のｅからｂでは画質が急激に変化しないようにｅではあらかじめコントラストを下げておき、ｅからｂで徐々にコントラストを上げていく。同様に、図７のｆからｃでは徐々にコントラストを下げていき、ｃの読み出し切り換え時に画質が急激に悪化しないように制御を行う。
【００４９】
上記の通り本実施形態によれば、電子ズーム時における読み出し方法の切り換え時にも、ズーム倍率が滑らかに変化するとともに、画質が急激に変化することのない画像を出力することが可能になる。
【００５０】
なお、上述した例では、読み出し方法として、１／３読み出しと独立読み出しとを説明したが、本発明はこれに限るものではなく、加算及び間引き率を１／２や１／４等１／３以外にしても良い。また、独立読み出しではなく、加算及び間引き率が、他方の読み出しにおける加算及び間引き率よりも低い読み出し方法であっても構わない。
【００５１】
また、上述した例では、読み出し方法が２種類の場合について説明したが、３種類以上の場合であっても、読み出し方法の切り換え時に上述した処理を行うことで、本発明を適用することが可能である。
【００５２】
また、図４に示す例では、異常画像が２フレームである場合について説明したが、各カメラの読み出し方法の切り換え時の異常画像のフレーム数は予め調べることができるので、それにより予め決められたフレーム数の間、異常画像を置き換えるようにすればよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光学像を画像信号に変換する撮像素子と、
電子ズームのズーム倍率を指示する指示手段と、
前記指示手段により指示されたズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には第１の読み出し方法で、前記指示手段により指示されたズーム倍率が前記予め決められたズーム倍率よりも小さい場合には第２の読み出し方法で、切り換えて前記撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出す読み出し手段と、
前記ズーム倍率の変化に応じて前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶する記憶手段と、
前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換えてから予め決められたフレーム数の間は前記記憶手段に記憶された画像信号を、それ以外のフレームでは前記読み出し手段により読み出した画像信号を、前記指示手段により指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する信号処理手段とを有し、
前記第１の読み出し方法では、前記撮像素子の予め決められた第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出し、前記第２の読み出し方法では、前記撮像素子の前記第１の領域よりも広い予め決められた第２の領域から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記予め決められたズーム倍率よりも小さいズーム倍率から、前記予め決められたズーム倍率以上のズーム倍率に上げられた場合に、前記信号処理手段は、前記第２の読み出し方法から前記第１の読み出し方法への切り換え後、前記予め決められたフレーム数の後に読み出された画像信号のコントラストを、該切り換え前に前記第２の読み出し方法で得た画像のコントラストに近づけるように下げることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記予め決められたズーム倍率以上のズーム倍率から、前記予め決められたズーム倍率より小さいズーム倍率に上げられた場合に、前記予め決められたフレーム数の間、前記信号処理手段は、前記第１の読み出し方法から前記第２の読み出し方法への切り換え後、前記記憶手段に記憶された画像信号のコントラストを、前記予め決められたフレーム数の後に読み出される画像信号のコントラストに近づけるように徐々に下げることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
入射した光学像を画像信号に変換する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
指示手段が、電子ズームのズーム倍率を指示する指示工程と、
読み出し手段が、前記指示工程で指示されたズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には第１の読み出し方法で、前記指示工程で指示されたズーム倍率が前記予め決められたズーム倍率よりも小さい場合には第２の読み出し方法で、切り換えて前記撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出す読み出し工程と、
前記ズーム倍率の変化に応じて前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶手段に記憶する記憶工程と、
信号処理手段が、前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換えてから予め決められたフレーム数の間は前記記憶手段に記憶された画像信号を、それ以外のフレームでは前記読み出し工程で読み出した画像信号を、前記指示工程で指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する信号処理工程とを有し、
前記第１の読み出し方法では、前記撮像素子の予め決められた第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出し、前記第２の読み出し方法では、前記撮像素子の前記第１の領域よりも広い予め決められた第２の領域から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出すことを特徴とする制御方法。
【請求項１】
入射した光学像を画像信号に変換する撮像素子と、
電子ズームのズーム倍率を指示する指示手段と、
前記指示手段により指示されたズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には第１の読み出し方法で、前記指示手段により指示されたズーム倍率が前記予め決められたズーム倍率よりも小さい場合には第２の読み出し方法で、切り換えて前記撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出す読み出し手段と、
前記ズーム倍率の変化に応じて前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶する記憶手段と、
前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換えてから予め決められたフレーム数の間は前記記憶手段に記憶された画像信号を、それ以外のフレームでは前記読み出し手段により読み出した画像信号を、前記指示手段により指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する信号処理手段とを有し、
前記第１の読み出し方法では、前記撮像素子の予め決められた第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出し、前記第２の読み出し方法では、前記撮像素子の前記第１の領域よりも広い予め決められた第２の領域から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記予め決められたズーム倍率よりも小さいズーム倍率から、前記予め決められたズーム倍率以上のズーム倍率に上げられた場合に、前記信号処理手段は、前記第２の読み出し方法から前記第１の読み出し方法への切り換え後、前記予め決められたフレーム数の後に読み出された画像信号のコントラストを、該切り換え前に前記第２の読み出し方法で得た画像のコントラストに近づけるように下げることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記予め決められたズーム倍率以上のズーム倍率から、前記予め決められたズーム倍率より小さいズーム倍率に上げられた場合に、前記予め決められたフレーム数の間、前記信号処理手段は、前記第１の読み出し方法から前記第２の読み出し方法への切り換え後、前記記憶手段に記憶された画像信号のコントラストを、前記予め決められたフレーム数の後に読み出される画像信号のコントラストに近づけるように徐々に下げることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
入射した光学像を画像信号に変換する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
指示手段が、電子ズームのズーム倍率を指示する指示工程と、
読み出し手段が、前記指示工程で指示されたズーム倍率が予め決められたズーム倍率以上の場合には第１の読み出し方法で、前記指示工程で指示されたズーム倍率が前記予め決められたズーム倍率よりも小さい場合には第２の読み出し方法で、切り換えて前記撮像素子から画像信号をフレーム毎に読み出す読み出し工程と、
前記ズーム倍率の変化に応じて前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換える際に、切り換える直前の画像信号を記憶手段に記憶する記憶工程と、
信号処理手段が、前記第１の読み出し方法と前記第２の読み出し方法とを切り換えてから予め決められたフレーム数の間は前記記憶手段に記憶された画像信号を、それ以外のフレームでは前記読み出し工程で読み出した画像信号を、前記指示工程で指示されたズーム倍率の画像となるように変換して出力する信号処理工程とを有し、
前記第１の読み出し方法では、前記撮像素子の予め決められた第１の領域から第１の解像度で画像信号を読み出し、前記第２の読み出し方法では、前記撮像素子の前記第１の領域よりも広い予め決められた第２の領域から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で画像信号を読み出すことを特徴とする制御方法。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図８】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２７８８６（Ｐ２０１２−２２７８８６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６３６９（Ｐ２０１１−９６３６９）
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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